320 4

8 METALE I tCM STOPY

8 METALE I tCM STOPY

8.3.4. stopy Ti

spraw,J /e Stopy Tl charakteryzują się znakomici] wytrzymałością właściwą , d,_ai ' sa szczególnie atrakcyjne w przemyje samolotowym. Tworząca się na pow,c_f/ch* T, warstwa TiO, powoduje bardzo dużą odporność na korozję w tempera^. poniżej 535°C. Powyżej tej temperatury następuje pękanie warstwy tlenku i _gvva* towne /mnicjsz.emc odporności na korozję.

Produkcję Ti na skalę przemysłowy rozpoczęto dość późno, bo dopi_Cr, w latach pięćdziesiątych dwudziestego wieku. Przyczyną tego były trudno-;' techniczne wynikające z dużego powinowactwa Ti do tlenu, siarki, azotu. _Wcu^

RYS. 8.13. Wpływ pierwiastków stopowych na zakres występowania faz x i fi w stopach 7, a) zawężony zakres fazy fi. b) rozszerzony zakres fazy fi. c) rozszerzony zakres f_ays fi i przemiana cutcktoidalna. Faza a ma strukturę heksagonalną zwartą, a faza fi - rcgularl przestrzennie centrowaną

jest odmiana a o strukturze krystalicznej HZ. natomiast powyżej - odmiana fi o strukturze RPC. Pierwiastki stopowe, ze względu na ich wpływ na położenie temperatury przemiany ctzt fi. można podzielić na trzy grupy:

lj stabilizujące fazę ot. to jest podwyżającc temperaturę przemiany a fi, do nich należą Al, O. N, C i H;

2)    obniżające temperaturę przemiany a & fi i stabilizujące fazę fi do tego stopnia, że może ona być fazą stabilną w temperaturze otoczenia; V. Mo, Ta i Nb;

3)    stabilizujące fazę fi i powodujące - ze względu na ich malejącą rozpuszczalność z obniżaniem temperatury - wystąpienie przemiany eutektoidalnei. Mn, Fe. Cr. Ni, Cu i Si (rys. 8.13).

Najlepszą odporność na korozję ma czysty tytan (bez dodatków stopowych). Z tego względu czysty tytan jest stosowany na wymienniki ciepła, reaktory

rYS 8 14 Wpływ temperatury na granicę plastyczności tytanu i jego stopów (Askeland DR: The Science antl Ełigineering of Materiał*. Boston. PWS PubtUhing Company 1994)

chemiczne oraz pompy i zawory dla przemysłu chemicznego i petrochemicznego. Zanieczyszczenia (np. tlen) znacznie zwiększają wytrzymałość Ti (rys. 8.14).

Ze względu na strukturę stopy Ti można podzielić na stopy o strukturze z. [} 12 + fi. Najbardziej typowy stop o strukturze ot zawiera 5% Al i 2.5% Sn. W stopach a. po wyżarzaniu w wysokich temperaturach w zakresie fazy (i z następnym oziębieniem, uzyskuje się drobną iglastą strukturę fazy x. natomiast po ochłodzeniu z piecem struktura jest płytkowa. Zc stopów p praktyczne zastosowanie znalazły tylko stopy metastabilne. Wytrzymałość tych stopów jest spowodowana umocnieniem roztworowym lub może być również efektem starzenia metastabilnej fazy p.

RYS. 8.15. Schemat obróbki cieplnej stopów tytanu o strukturze dwufazowej (a + p)

321